EP3283562B1 - Polyamide mit besseren optischen eigenschaften - Google Patents

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EP3283562B1
EP3283562B1 EP16719276.4A EP16719276A EP3283562B1 EP 3283562 B1 EP3283562 B1 EP 3283562B1 EP 16719276 A EP16719276 A EP 16719276A EP 3283562 B1 EP3283562 B1 EP 3283562B1
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EP
European Patent Office
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cas
diisocyanate
measured
weight
acid
Prior art date
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EP16719276.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3283562A1 (de
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Florian Richter
Rainer Xalter
Hye Jin Park
Raphael Dabbous
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BASF SE
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BASF SE
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Publication date
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Publication of EP3283562B1 publication Critical patent/EP3283562B1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C265/00—Derivatives of isocyanic acid
    • C07C265/02—Derivatives of isocyanic acid having isocyanate groups bound to acyclic carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C265/00—Derivatives of isocyanic acid
    • C07C265/14—Derivatives of isocyanic acid containing at least two isocyanate groups bound to the same carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/29—Compounds containing one or more carbon-to-nitrogen double bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22—Thermoplastic resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L2201/10—Transparent films; Clear coatings; Transparent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets

Definitions

  • the invention relates to the use of transparent moldings and / or with reduced turbidity for the production of moldings of any kind, in particular by means of laser transmission welding and the use of such moldings in different fields of application.
  • Polyamides are used in a wide variety of applications, e.g. for motor vehicles, electrical, electronic components and as packaging material for food.
  • Sheets, films, containers, headlights and similar components require greater transparency (especially laser transparency) and reduced haze for certain applications.
  • the US2005 / 143548 describes a process for preparing a high molecular weight polyamide in which a low molecular weight polyamide is melt blended with a blocked diisocyanate. In contrast to the use of unblocked diisocyanates, the use of blocked diisocyanates results in less discoloration of the polymer.
  • a positive influence on the optical properties Haze, Clarity and laser transparency claimed in the present invention is disclosed in US Pat US2005143548 not mentioned.
  • the object of the present invention was therefore to improve the optical properties of clarity (turbidity) and / or transparency (in particular laser transparency) in the case of polyamides. Surprisingly, this object is achieved by adding the isocyanates of the invention and / or diisocyanates to polyamides.
  • the molding compositions according to the invention contain 30 to 99, preferably 30 to 98 and in particular 30 to 90 wt .-% of at least one polyamide.
  • the polyamides of the molding compositions according to the invention generally have a viscosity number of 90 to 350, preferably 110 to 240 ml / g, determined in a 0.5 wt .-% solution in 96 wt .-% sulfuric acid at 25 ° C according to ISO 307th
  • Examples include polyamides derived from lactams having 7 to 13 ring members, such as polycaprolactam, polycapryllactam and polylaurolactam and polyamides obtained by reacting dicarboxylic acids with diamines.
  • alkanedicarboxylic acids having 6 to 12, in particular 6 to 10 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids can be used.
  • adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and terephthalic and / or isophthalic acid may be mentioned as acids.
  • Suitable diamines are, in particular, alkanediamines having 6 to 12, in particular 6 to 8, carbon atoms and m-xylylenediamine (eg Ultramid® X17 from BASF SE, a 1: 1 molar ratio of MXDA with adipic acid), di (4-aminophenyl) methane, Di- (4-amino-cyclohexyl) -methane, 2,2-di (4-aminophenyl) -propane, 2,2-di- (4-aminocyclohexyl) -propane or 1,5-diamino-2-methylpentane.
  • alkanediamines having 6 to 12, in particular 6 to 8, carbon atoms and m-xylylenediamine
  • m-xylylenediamine eg Ultramid® X17 from BASF SE, a 1: 1 molar ratio of MXDA with adipic acid
  • Preferred polyamides are polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebacamide and polycaprolactam and copolyamides 6/66, in particular with a content of 5 to 95% by weight of caprolactam units (for example Ultramid®C31 from BASF SE).
  • polyamides are obtainable from ⁇ -aminoalkylitriles such as aminocapronitrile (PA 6) and adiponitrile with hexamethylenediamine (PA 66) by so-called.
  • ⁇ -aminoalkylitriles such as aminocapronitrile (PA 6) and adiponitrile with hexamethylenediamine (PA 66) by so-called.
  • Direct polymerization in the presence of water such as in the DE-A 10313681 .
  • EP-A 1198491 and EP 922065 described.
  • polyamides may also be mentioned which are obtainable, for example, by condensation of 1,4-diaminobutane with adipic acid at elevated temperature (polyamide 4,6). Production processes for polyamides of this structure are described, for example, in US Pat EP-A 38 094 . EP-A 38 582 and EP-A 39 524 described.
  • polyamides which are obtainable by copolymerization of two or more of the abovementioned monomers or mixtures of a plurality of polyamides are suitable, the mixing ratio being arbitrary. Particular preference is given to mixtures of polyamide 66 with other polyamides, in particular copolyamides 6/66.
  • the triamine content is less than 0.5, preferably less than 0.3 wt .-% (see EP-A 299 444 ).
  • Other high temperature resistant polyamides are from EP-A 19 94 075 known (PA 6T / 6I / MXD6).
  • the production of the preferred partially aromatic copolyamides having a low triamine content can be carried out according to the methods described in US Pat EP-A 129 195 and 129 196 described method.
  • Linear alkyl radicals are understood to mean unbranched alkyl chains having 1 to 14, preferably 1 to 10, carbon atoms. Examples which may be mentioned are methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl and n-decyl.
  • Branched alkyl radicals are understood to mean alkyl chains having branches which have 3 to 12, preferably 3 to 10, carbon atoms.
  • cycloalkyl radicals having 3 to 14 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms are cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl and cyclodecyl.
  • Substituted cycloalkyl radicals are to be understood as meaning in particular those radicals which have a heteroatom, preferably N or O, in the ring or may carry substituents such as one or more alkyl radicals having 1 to 4 C atoms.
  • heterocycles for example, tetrahydrofuran or pyrrolidine may be mentioned.
  • Substituted aromatic radicals having 6 to 20, preferably 6 to 17 carbon atoms are to be understood as meaning aromatic ring systems such as phenyl, naphthyl, anthracenyl or phenanthryl.
  • Such aromatic radicals may carry one or more substituents such as alkyl radicals (linear or branched, see the above definition) having 1 to 10, preferably 1 to 4 carbon atoms or halogen, preferably bromine or chlorine.
  • aromatic radicals can be connected via Alkylenmaschinen having 1 to 4 carbon atoms with another aromatic radical.
  • Preferred compounds are cyclohexyl isocyanate, phenyl isocyanate or t-butyl isocyanate.
  • Preferred radicals R 2 are linear or branched C 1 to C 14 -alkylene radicals, unsubstituted or substituted cycloalkylene radicals having 3 to 17 C-atoms, substituted or unsubstituted aromatic radicals having 6 to 20 C-atoms.
  • Preferred alkylene radicals have 1 to 10 C atoms. Examples which may be mentioned are methylene, ethylene, propylene, butylene, pentamethylene, hexamethylene and heptamethylene.
  • branched alkylene chains are radicals defined above which can carry one or more alkyl radicals having 1 to 4 C atoms.
  • Unsubstituted cycloalkylene radicals preferably have 3 to 14 carbon atoms and correspond to the above definition for cycloalkyl radicals, but another hydrogen atom is replaced by a bond and thus forms a divalent unit (or bivalent radical).
  • cyclohexylene cyclopentylene may be mentioned.
  • Substituted cycloalkylene radicals can have heteroatoms such as N or O in the ring or carry one or more alkyl radicals having 1 to 4 C atoms. Furthermore, such radicals may be connected via Alkylenmaschinen having 1 to 4 carbon atoms with another cycloalkylene radical, for example or
  • substituted or unsubstituted aromatic radicals having preferably 6 to 17 C atoms, o.g. Understood ring systems in which another H atom has been replaced by a chemical bond and thus forms a divalent unit (or bivalent radical called).
  • aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate
  • cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1-methyl-2,4- and -2,6-cyclohexane diisocyanate and the corresponding Isomer mixtures
  • 4,4'-, 2,4'- and 2,2'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the corresponding isomer mixtures and preferably aromatic diisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, mixtures of 2,4- and 2,6 Toluene diisocyanate, 4,4'-, and 2,4'- and 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, mixtures of 2,4'- and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diisocyanato-diphenylethane - (1,
  • Preferably used are hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate isomer mixtures having a 4,4'-diphenylmethane diisocyanate content of greater than 96 wt .-% and in particular 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.
  • the molding compositions of the invention may contain 0 to 60, preferably 0 to 50 wt .-% of other additives.
  • the molding compositions in amounts 0 to 40, preferably 1 to 30, in particular 2 to 20 wt .-% elastomeric polymers (often also referred to as impact modifiers, elastomers or rubbers).
  • these are copolymers which are preferably composed of at least two of the following monomers: ethylene, propylene, butadiene, isobutene, isoprene, chloroprene, vinyl acetate, styrene, acrylonitrile and acrylic or methacrylic acid esters having 1 to 18 C atoms in the alcohol component.
  • EPM ethylene-propylene
  • EPDM ethylene-propylene-diene
  • EPM rubbers generally have practically no double bonds, while EPDM rubbers can have 1 to 20 double bonds / 100 carbon atoms.
  • diene monomers for EPDM rubbers for example, conjugated dienes such as isoprene and butadiene, non-conjugated dienes having 5 to 25 carbon atoms such as penta-1,4-diene, hexa-1,4-diene, hexa-1,5 -diene, 2,5-dimethylhexa-1,5-diene and octa-1,4-diene, cyclic dienes such as cyclopentadiene, cyclohexadienes, cyclooctadienes and dicyclopentadienes and alkenylnorbornenes such as 5-ethylidene-2-norbornene, 5-butylidene 2-norbornene, 2-methallyl-5-norbornene, 2-isopropenyl-5-norbornene and tricyclodienes such as 3-methyl-tricyclo (5.2.1.0.2.6) -3,8-decadiene or mixtures thereof.
  • the diene content of the EPDM rubbers is preferably 0.5 to 50, in particular 1 to 8 wt .-%, based on the total weight of the rubber.
  • EPM or EPDM rubbers may preferably also be grafted with reactive carboxylic acids or their derivatives.
  • acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, for example glycidyl (meth) acrylate, and maleic anhydride may be mentioned.
  • Another group of preferred rubbers are copolymers of ethylene with acrylic acid and / or methacrylic acid and / or the esters of these acids.
  • the rubbers may also contain dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or derivatives of these acids, for example esters and anhydrides, and / or monomers containing epoxy groups.
  • dicarboxylic acid derivatives or monomers containing epoxy groups are preferably incorporated into the rubber by addition of monomers containing dicarboxylic acid or epoxy groups of the general formulas I or II or III or IV to the monomer mixture
  • R 1 C (COOR 2 ) C (COOR 3 ) R 4 (I)
  • R 1 to R 9 represent hydrogen or alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and m is an integer of 0 to 20, g is an integer of 0 to 10 and p is an integer of 0 to 5.
  • the radicals R 1 to R 9 preferably denote hydrogen, where m is 0 or 1 and g is 1.
  • the corresponding compounds are maleic acid, fumaric acid, maleic anhydride, allyl glycidyl ether and vinyl glycidyl ether.
  • Preferred compounds of formulas I, II and IV are maleic acid, maleic anhydride and epoxy group-containing esters of acrylic acid and / or methacrylic acid, such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate and the esters with tertiary alcohols, such as t-butyl acrylate. Although the latter have no free carboxyl groups, their behavior is close to the free acids and are therefore termed monomers with latent carboxyl groups.
  • the copolymers consist of 50 to 98 wt .-% of ethylene, 0.1 to 20 wt .-% of monomers containing epoxy groups and / or methacrylic acid and / or monomers containing acid anhydride groups and the remaining amount of (meth) acrylic acid esters.
  • esters of acrylic and / or methacrylic acid are the methyl, ethyl, propyl and i- or t-butyl esters.
  • vinyl esters and vinyl ethers can also be used as comonomers.
  • the ethylene copolymers described above can be prepared by methods known per se, preferably by random copolymerization under high pressure and elevated temperature. Corresponding methods are generally known.
  • Preferred elastomers are also emulsion polymers, their preparation e.g. at Blackley in the monograph "Emulsion Polymerization".
  • the emulsifiers and catalysts which can be used are known per se.
  • homogeneously constructed elastomers or those with a shell structure can be used.
  • the shell-like structure is determined by the order of addition of the individual monomers; the morphology of the polymers is also influenced by this order of addition.
  • acrylates such as e.g. N-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and their mixtures called.
  • monomers for the preparation of the rubber portion of the elastomers acrylates such as e.g. N-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, corresponding methacrylates, butadiene and isoprene and their mixtures called.
  • monomers may be reacted with other monomers such as e.g. Styrene, acrylonitrile, vinyl ethers and other acrylates or methacrylates such as methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate and propyl acrylate are copolymerized.
  • the soft or rubber phase (with a glass transition temperature below 0 ° C) of the elastomers may be the core, the outer shell, or a middle shell (for elastomers having more than two shell construction); in the case of multi-shell elastomers, it is also possible for a plurality of shells to consist of a rubber phase.
  • one or more hard components having glass transition temperatures of more than 20 ° C.
  • these are generally prepared by polymerization of styrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, acrylic esters and methacrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate produced as main monomers.
  • acrylic esters and methacrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate and methyl methacrylate produced as main monomers.
  • smaller proportions of other comonomers can also be used here.
  • grafting monomers described are suitable for introducing reactive groups on the surface.
  • Other examples which may be mentioned are acrylamide, methacrylamide and substituted esters of acrylic acid or methacrylic acid, such as (Nt-butylamino) -ethyl methacrylate, (N, N-dimethylamino) ethyl acrylate, (N, N-dimethylamino) -methyl acrylate and (N, N-diethylamino) called ethyl acrylate.
  • the particles of the rubber phase can also be crosslinked.
  • monomers acting as crosslinking agents are buta-1,3-diene, divinylbenzene, diallyl phthalate and dihydrodicyclopentadienyl acrylate and those described in US Pat EP-A 50 265 described compounds.
  • graft-linking monomers can also be used, i. Monomers having two or more polymerizable double bonds, which react at different rates in the polymerization. Preferably, those compounds are used in which at least one reactive group polymerizes at about the same rate as the other monomers, while the other reactive group (or reactive groups) e.g. polymerized much slower (polymerize).
  • the different polymerization rates bring a certain proportion of unsaturated double bonds in the rubber with it. If a further phase is subsequently grafted onto such a rubber, the double bonds present in the rubber react at least partially with the grafting monomers to form chemical bonds, ie. the grafted phase is at least partially linked via chemical bonds to the graft base.
  • graft-crosslinking monomers examples include allyl-containing monomers, in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate or the corresponding monoallyl compounds of these dicarboxylic acids.
  • allyl-containing monomers in particular allyl esters of ethylenically unsaturated carboxylic acids such as allyl acrylate, allyl methacrylate, diallyl maleate, diallyl fumarate, diallyl itaconate or the corresponding monoallyl compounds of these dicarboxylic acids.
  • graft-crosslinking monomers examples include graft-crosslinking monomers, for more details, for example, on the U.S. Patent 4,148,846 directed.
  • the proportion of these crosslinking monomers in the impact-modifying polymer is up to 5% by weight, preferably not more than 3% by weight, based on the impact-modifying polymer.
  • graft polymers having a core and at least one outer shell, which have the following structure: Type Monomers for the core Monomers for the shell I Buta-1,3-diene, isoprene, n-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate or mixtures thereof Styrene, acrylonitrile, methylmethacrylate II like I but with the co-use of crosslinkers like I III like I or II n-butyl acrylate, ethyl acrylate, methyl acrylate, buta-1,3-diene, isoprene, ethylhexyl acrylate IV like I or II as I or III but with the concomitant use of monomers having reactive groups as described herein V Styrene, acrylonitrile, methyl methacrylate or mixtures thereof first shell of monomers as described under I and II for the core second shell as described under I or IV for the shell
  • graft polymers having a multi-shell structure instead of graft polymers having a multi-shell structure, homogeneous, i. single-shell elastomers of buta-1,3-diene, isoprene and n-butyl acrylate or copolymers thereof are used. These products can also be prepared by concomitant use of crosslinking monomers or monomers having reactive groups.
  • emulsion polymers examples include n-butyl acrylate / (meth) acrylic acid copolymers, n-butyl acrylate / glycidyl acrylate or n-butyl acrylate / glycidyl methacrylate copolymers, graft polymers having an inner core of n-butyl acrylate or butadiene-based and an outer shell of the above copolymers and copolymers of ethylene with comonomers which provide reactive groups.
  • the described elastomers may also be prepared by other conventional methods, e.g. by suspension polymerization.
  • Silicone rubbers as in DE-A 37 25 576 , the EP-A 235 690 , the DE-A 38 00 603 and the EP-A 319 290 are also preferred.
  • Particularly preferred rubbers C) are ethylene copolymers, as described above, which contain functional monomers, the functional monomers being selected from the group of the carboxylic acid, carboxylic acid anhydride, carboxylic acid ester, carboxylic acid amide, carboximide, amino, hydroxyl, epoxide , Urethane or oxazoline groups or mixtures thereof.
  • the proportion of the functional groups is 0.1 to 20, preferably 0.2 to 10 and in particular 0.3 to 7 wt .-%, based on 100 wt .-% C).
  • Particularly preferred monomers are composed of an ethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acid or a functional derivative of such an acid.
  • esters having 1 to 12 C atoms in particular having 2 to 10 C atoms.
  • Examples thereof are methyl, ethyl, propyl, n-, i-butyl and t-butyl, 2-ethylhexyl, octyl and decyl acrylates or the corresponding esters of methacrylic acid. Of these, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are particularly preferred.
  • acid-functional and / or latent acid-functional monomers of ethylenically unsaturated mono- or dicarboxylic acids or monomers containing epoxy groups may also be present in the olefin polymers.
  • Acrylic acid, methacrylic acid, tertiary alkyl esters of these acids, in particular tert-butyl acrylate and dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid or derivatives of these acids and their monoesters may be mentioned as further examples of monomers.
  • Suitable latent acid-functional monomers are those compounds which form free acid groups under the polymerization conditions or during the incorporation of the olefin polymers into the molding compositions.
  • Examples which may be mentioned are anhydrides of dicarboxylic acids having up to 20 carbon atoms, in particular maleic anhydride and tertiary C 1 -C 12 -alkyl esters of the abovementioned acids, in particular tert-butyl acrylate and tert-butyl methacrylate.
  • the acid-functional or latent acid-functional monomers and the epoxy group-containing monomers are preferably incorporated into the olefin polymers by addition of compounds of the general formulas I-IV to the monomer mixture.
  • the melt index of the ethylene copolymers is generally in the range of 1 to 80 g / 10 min (measured at 190 ° C and 2.16 kg load).
  • the molecular weight of these ethylene- ⁇ -olefin copolymers is between 10,000 and 500,000 g / mol, preferably between 15,000 and 400,000 g / mol (Mn as determined by GPC in 1,2,4-trichlorobenzene with PS calibration).
  • ethylene- ⁇ -olefin copolymers produced by so-called "single site catalysts" are used. More details can the US 5,272,236 be removed.
  • the ethylene- ⁇ -olefin copolymers have a polyolefin narrow molecular weight distribution less than 4, preferably less than 3.5.
  • Preferably used commercial products are Exxelor® VA 1801 or 1803, Kraton® G 1901 FX or Fusabond® N NM493 D or Fusabond® A560 from Exxon, Kraton and DuPont and Tafmer®MH 7010 from Mitsui.
  • molding compositions of the invention may contain up to 60, preferably up to 50 wt .-% of other additives.
  • fibrous or particulate fillers C there may be mentioned carbon fibers, glass fibers, glass spheres, amorphous silica, calcium silicate, calcium metasilicate, magnesium carbonate, kaolin, chalk, powdered quartz, mica, barium sulfate and feldspar, in amounts of from 1 to 50% by weight, in particular 5 to 40, preferably 10 to 40 wt .-% are used.
  • Preferred fibrous fillers are carbon fibers, aramid fibers and potassium titanate fibers, glass fibers being particularly preferred as E glass. These can be used as rovings or cut glass in the commercial forms.
  • the fibrous fillers can be surface-pretreated for better compatibility with the thermoplastics with a silane compound.
  • Suitable silane compounds are those of the general formula (X- (CH 2 ) n ) k -Si- (OC m H 2m + 1 ) 4-k
  • Preferred silane compounds are aminopropyltrimethoxysilane, aminobutyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, aminobutyltriethoxysilane and the corresponding silanes which contain a glycidyl group as substituent X.
  • the silane compounds are generally used in amounts of 0.01 to 2, preferably 0.025 to 1.0 and in particular 0.05 to 0.5 wt .-% (based on C)) for surface coating.
  • acicular mineral fillers are also suitable.
  • needle-shaped mineral fillers are understood to mean a mineral filler with a pronounced needle-like character.
  • An example is acicular wollastonite.
  • the mineral has an L / D (length: diameter ratio of 8: 1 to 35: 1, preferably 8: 1 to 11: 1.)
  • the mineral filler may optionally be pretreated with the aforementioned silane compounds; but not essential.
  • fillers are kaolin, calcined kaolin, wollastonite, talc and chalk called and additionally platelet or needle-shaped nanofilling preferably in amounts between 0.1 and 10%.
  • Boehmite, bentonite, montmorillonite, vermicullite and hectorite are preferably used for this purpose.
  • the platelet-shaped nanofillers according to the prior art are organically modified.
  • the addition of the platelet or needle-shaped nanofillers to the nanocomposites according to the invention leads to a further increase in the mechanical strength.
  • the molding compositions according to the invention may contain 0.05 to 3, preferably 0.1 to 1.5 and in particular 0.1 to 1 wt .-% of a lubricant.
  • the metal ions are preferably alkaline earth and Al, with Ca or Mg being particularly preferred.
  • Preferred metal salts are Ca-stearate and Ca-montanate as well as Al-stearate.
  • the carboxylic acids can be 1- or 2-valent. Examples which may be mentioned are pelargonic acid, palmitic acid, lauric acid, margaric acid, dodecanedioic acid, behenic acid and particularly preferred Stearic acid, capric acid and montanic acid (mixture of fatty acids having 30 to 40 carbon atoms) called.
  • the aliphatic alcohols can be 1 to 4 valent.
  • examples of alcohols are n-butanol, n-octanol, stearyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, pentaerythritol, with glycerol and pentaerythritol being preferred.
  • the aliphatic amines can be monohydric to trihydric. Examples of these are stearylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, di (6-aminohexyl) amine, with ethylenediamine and hexamethylenediamine being particularly preferred. Accordingly, preferred esters or amides are glycerin distearate, glycerol tristearate, ethylenediamine distearate, glycerin monopalmitate, glycerol trilaurate, glycerin monobehenate and pentaerythritol tetrastearate.
  • Suitable hindered phenols C) are in principle all compounds having a phenolic structure which have at least one sterically demanding group on the phenolic ring.
  • R 1 and R 2 are an alkyl group, a substituted alkyl group or a substituted triazole group, wherein the radicals R 1 and R 2 may be the same or different and R 3 is an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkoxy group or a substituted amino group.
  • Antioxidants of the type mentioned are, for example, in the DE-A 27 02 661 ( US 4,360,617 ).
  • Another group of preferred sterically hindered phenols are derived from substituted benzenecarboxylic acids, especially substituted benzenepropionic acids.
  • Particularly preferred compounds of this class are compounds of the formula where R 4 , R 5 , R 7 and R 8 independently of one another are C 1 -C 8 -alkyl groups which in turn may be substituted (at least one of which is a sterically demanding group) and R 6 is a bivalent aliphatic radical having 1 to 10C Atom, which may also have CO bonds in the main chain.
  • Preferred compounds corresponding to this formula are (Irganox® 245 from BASF SE) (Irganox® 259 from BASF SE)
  • sterically hindered phenols 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,6-hexanediol bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate ], Pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy-phenyl) -propionate], distearyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, 2, 6,7-Trioxa-1-phosphabicyclo [2.2.2] oct-4-ylmethyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydro-cinnamate, 3,5-di-tert-butyl 4-hydroxyphenyl-3,5-distearyl-thiotriazylamine, 2- (2'-hydroxy-3'-hydroxy-3'-hydroxy-3
  • the antioxidants C which can be used individually or as mixtures, are in an amount of 0.05 to 3 wt .-%, preferably from 0.1 to 1.5 wt .-%, in particular 0.1 to 1 Wt .-%, based on the total weight of the molding compositions A) to C).
  • sterically hindered phenols having no more than one sterically hindered group ortho to the phenolic hydroxy group have been found to be particularly advantageous; especially when assessing color stability when stored in diffused light for extended periods of time.
  • the molding compositions according to the invention may contain 0.05 to 5, preferably 0.1 to 2 and in particular 0.25 to 1.5 wt .-% of a nigrosine.
  • Nigrosines are generally understood to mean a group of black or gray indulene-related phenazine dyes (azine dyes) in various embodiments (water-soluble, fat-soluble, gas-soluble) used in wool dyeing and printing, in black dyeing of silks, for dyeing of leather, shoe creams, varnishes, plastics, stoving lacquers, inks and the like, as well as being used as microscopy dyes.
  • azine dyes in various embodiments (water-soluble, fat-soluble, gas-soluble) used in wool dyeing and printing, in black dyeing of silks, for dyeing of leather, shoe creams, varnishes, plastics, stoving lacquers, inks and the like, as well as being used as microscopy dyes.
  • nigrosine is obtained by heating nitrobenzene, aniline, and aniline with anhydrous metal.
  • Component C) can be used as free base or else as salt (for example hydrochloride).
  • nigrosines can be found, for example, in the electronic lexicon Rompp Online, Version 2.8, Thieme-Verlag Stuttgart, 2006, keyword "nigrosine".
  • the molding compositions of the invention may contain 0 to 20, preferably 1 to 15 and in particular 5 to 15 wt .-% red phosphorus and / or a nitrogen-containing flame retardant, preferably a melamine compound.
  • Suitable compounds are melamine sulfate, melamine, melamine borate, oxalate, phosphate prim., -Phosphate sec. And pyrophosphate sec., Neopentylglycolborklamin and polymeric melamine phosphate (CAS No. 56386-64-2 or 218768-84-4).
  • thermoplastic molding compositions of the invention may contain conventional processing aids such as stabilizers, antioxidants, agents against thermal decomposition and decomposition by ultraviolet light, lubricants and mold release agents, colorants such as dyes and pigments, nucleating agents, plasticizers, etc.
  • antioxidants and heat stabilizers are sterically hindered phenols and / or phosphites and amines (eg TAD), hydroquinones, aromatic secondary amines such as diphenylamines, various substituted representatives of these groups and mixtures thereof in concentrations up to 1 wt .-%, based on the Called weight of the thermoplastic molding compositions.
  • TAD sterically hindered phenols and / or phosphites and amines
  • hydroquinones such as diphenylamines
  • aromatic secondary amines such as diphenylamines
  • UV stabilizers which are generally used in amounts of up to 2 wt .-%, based on the molding composition, various substituted resorcinols, salicylates, benzotriazoles and benzophenones may be mentioned.
  • inorganic pigments such as titanium dioxide, ultramarine blue, iron oxide and carbon black, furthermore organic pigments such as phthalocyanines, quinacridones, perylenes and also dyes such as anthraquinones as colorants.
  • sodium phenylphosphinate, alumina, silica and preferably talc may be used as nucleating agents.
  • thermoplastic molding compositions according to the invention can be prepared by processes known per se, by mixing the starting components in conventional mixing devices such as screw extruders, Brabender mills or Banbury mills and then extruded. After extrusion, the extrudate can be cooled and comminuted. It is also possible to premix individual components and then to add the remaining starting materials individually and / or likewise mixed.
  • the mixing temperatures are usually 230 to 320 ° C.
  • the components B) and optionally C) can be mixed with a prepolymer, formulated and granulated.
  • the resulting granules are then condensed in solid phase under inert gas continuously or discontinuously at a temperature below the melting point of component A) to the desired viscosity.
  • haze is defined as the percentage of transmitted light which differs by more than 2.5 ° from the incident light when traversing a specimen (plate). Haze is determined according to ASTM D1003.
  • the molding compositions which can be used according to the invention have a haze which is at least 5% lower, preferably 10% lower, particularly preferably 15% lower and in particular 20% lower compared to a reference polymer composition without component B), measured at a sample body thickness (plate) of 1 , 3 mm.
  • the term "clarity" is defined as the percentage of transmitted light which differs by less than 2.5 ° from incident light by traversing a specimen (plate). The Clarity is determined according to ASTM D1003.
  • the molding compositions which can be used according to the invention have a clarity which is at least 5% higher, preferably 10% higher, more preferably 15% higher and in particular 20% higher compared to a reference polymer composition without component B), measured at a sample body thickness (plate) of 1 , 3 mm.
  • the molding compositions which can be used according to the invention have a laser transparency which is at least 1% higher, preferably 3% higher, more preferably 5% higher and in particular 10% higher, compared to a reference polymer composition without component B), measured at a sample body thickness (plate) of 1 , 3 mm.
  • the determination of the laser transparency at a wavelength of 1064 nm was carried out by means of a thermoelectric power measurement.
  • the measuring geometry was as follows: From a laser beam (diode-pumped Nd-YAG laser with a wavelength of 1064 nm, FOBA DP50) with a total power of 2 watts was by means of a beam splitter (type SQ2 non-polarizing beam splitter from. Laser Optics GmbH) a reference beam at an angle of 90 ° with 1 watt Performance divided. This met the reference sensor. The part of the original beam passing through the beam splitter also represented the measuring beam with 1 watt of power. It was focused by a mode diaphragm (5.0) behind the beam splitter to a focus with a diameter of 0.18 ⁇ m.
  • the laser transparency (LT) measurement sensor was positioned at a distance of 80 mm below the focus.
  • the test plate was at a distance of 2 mm above of the LT measuring sensor.
  • the entire measurement duration was 30 s, whereby the measurement result was determined in the last 5s.
  • the signals from the reference and measuring sensors were recorded at the same time.
  • the start of the measurement was carried out simultaneously with the insertion of the sample.
  • a laser-absorbent molding generally shaped body of all laser-absorbing materials can be used. These may be, for example, composites, thermosets or preferred moldings of suitable thermoplastic molding compositions. Suitable thermoplastic molding compositions are molding compositions which have sufficient laser absorption in the wavelength range used. Suitable thermoplastic molding compositions may be, for example, thermoplastics which are laser-absorbent by the addition of inorganic pigments such as carbon black and / or by the addition of organic pigments or other additives. Suitable organic pigments for achieving laser absorption are, for example, preferably IR-absorbing organic compounds, as used, for example, in US Pat DE 199 16 104 A1 are described.
  • the invention furthermore relates to shaped bodies and / or molded part combinations to which molded parts according to the invention have been joined by laser transmission welding.
  • Moldings according to the invention are outstandingly suitable for permanently and stably attaching to laser-absorbent molded parts by the laser transmission welding method. They are therefore particularly suitable for materials for covers, housings, attachments, sensors, for example, for automotive, electronics, telecommunications, information technology, computer, household, sports, medical or entertainment applications.
  • the crystallization behavior of the polymer mixtures is determined by means of differential scanning calorimetry (DSC) in a manner known per se (ISO 11357-2: 2013). The determination is carried out under nitrogen in open aluminum crucibles at a heating rate and cooling rate of 20 K / min. After the first heating, the sample is left for 5 min held the melt to quench the thermal history of the polymer. The DSC measurement is expediently repeated on one and the same sample once or twice to ensure a defined thermal history of the respective polyamide.
  • the crystallization temperature Tk were determined according to DIN EN ISO 11357-3. The crystallization temperature Tk is the exothermic peak minimum of the DSC curve at the first cooling at 20 K / min according to a defined thermal history.
  • Haze, Clarity and Transmission were measured at room temperature using a haze-gard plus instrument (BYK-G, Gardner®, illumination CIE-E). The measurement was carried out according to ASTM D1003. Haze and Clarity values were measured 24 to 48 hours after injection molding.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung von thermoplastischen Formmassen, enthaltend
    1. A) 30 bis 99 Gew.-% eines thermoplastischen Polyamids
    2. B) 0,01 bis 10 Gew.-% eines organischen Isocyanates oder
      Diisocyanates oder deren Mischungen
    3. C) 0 bis 60 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe,
    wobei die Summe der Gewichtsprozente A) bis C) 100 % ergibt,
    zur Herstellung von Formkörpern jeglicher Art Art mit verbessertem Haze (gemessen nach ASTM D1003) und/oder verbesserter Clarity (gemessen nach ASTM D1003) und/oder erhöhter Lasertransparenz (gemessen bei einer Wellenlänge von 1064 nm mittels einer thermoelektrischen Leistungsmessung).
  • Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung von transparenten Formkörpern und/oder mit verminderter Trübung zur Herstellung von Formkörpern jeglicher Art, insbesondere mittels Laserdurchstrahlschweißen und die Verwendung derartiger Formkörper in unterschiedlichen Anwendungsgebieten.
  • Polyamide werden in sehr verschiedenen Anwendungen eingesetzt, z.B. für Kfz, elektrische, elektronische Bauteile und als Verpackungsmaterial für Lebensmittel.
  • Platten, Filme, Container, Scheinwerfer und ähnliche Bauteile erfordern größere Transparenz (insbesondere Lasertransparenz) und verringerte Trübung für bestimmte Anwendungsgebiete.
  • Aus der WO 2013/139802 ist bekannt, Harnstoffderivate als Additive zur Verbesserung der optischen Eigenschaften von Polyamiden einzusetzen.
  • Diisocyanate bzw. Isocyanate in Polyamiden einzusetzen, ist u.a. aus JP48000995 und US3668171 bekannt. Die Verbesserung optischer Eigenschaften wird nicht erwähnt.
  • Die US2005/143548 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines hochmolekularen Polyamids bei dem ein niedermolekulares Polyamid in der Schmelze mit einem geblockten Diisocyanat vermischt wird. Im Gegensatz zum Einsatz von nicht-geblockten Diisocyanaten kommt es beim Einsatz von geblockten Diisocyanaten zu einer geringeren Verfärbung des Polymers. Ein positiver Einfluss auf die in der vorliegenden Erfindung beanspruchten optischen Eigenschaften Haze, Clarity und Lasertransparenz wird in der US2005143548 nicht erwähnt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die optischen Eigenschaften Klarheit (Trübung) und/oder Transparenz (insbesondere Lasertransparenz) bei Polyamiden zu verbessern. Überraschenderweise wird diese Aufgabe durch Zugabe der erfindungsgemäßen Isocyanate und/oder Diisocyanate zu Polyamiden gelöst.
  • Demgemäß wurde die eingangs definierte Verwendung der Formmassen gefunden. Bevorzugte Ausführungsformen können den Unteransprüchen entnommen werden.
  • Als Komponente A) enthalten die erfindungsgemäßen Formmassen 30 bis 99, vorzugsweise 30 bis 98 und insbesondere 30 bis 90 Gew.-% mindestens eines Polyamides.
  • Die Polyamide der erfindungsgemäßen Formmassen weisen im allgemeinen eine Viskositätszahl von 90 bis 350, vorzugsweise 110 bis 240 ml/g auf, bestimmt in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25°C gemäß ISO 307.
  • Halbkristalline oder amorphe Harze mit einem Molekulargewicht (Gewichtsmittelwert) von mindestens 5.000, wie sie z.B. in den amerikanischen Patentschriften 2 071 250 , 2 071 251 , 2 130 523 , 2 130 948 , 2 241 322 , 2 312 966 , 2 512 606 und 3 393 210 beschrieben werden, sind bevorzugt.
  • Beispiele hierfür sind Polyamide, die sich von Lactamen mit 7 bis 13 Ringgliedern ableiten, wie Polycaprolactam, Polycapryllactam und Polylaurinlactam sowie Polyamide, die durch Umsetzung von Dicarbonsäuren mit Diaminen erhalten werden.
  • Als Dicarbonsäuren sind Alkandicarbonsäuren mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und aromatische Dicarbonsäuren einsetzbar. Hier seien nur Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure und Terephthal- und/oder Isophthalsäure als Säuren genannt.
  • Als Diamine eignen sich besonders Alkandiamine mit 6 bis 12, insbesondere 6 bis 8 Kohlenstoffatomen sowie m-Xylylendiamin (z.B. Ultramid® X17 der BASF SE, ein 1:1 molares Verhältnis von MXDA mit Adipinsäure), Di-(4-aminophenyl)methan, Di-(4-amino-cyclohexyl)-methan, 2,2-Di- (4-aminophenyl)-propan, 2,2-Di-(4-aminocyclohexyl)-propan oder 1,5-Diamino-2-methylpentan.
  • Bevorzugte Polyamide sind Polyhexamethylenadipinsäureamid, Polyhexamethylen-sebacinsäureamid und Polycaprolactam sowie Copolyamide 6/66, insbesondere mit einem Anteil von 5 bis 95 Gew.-% an Caprolactam-Einheiten (z.B. Ultramid®C31 der BASF SE).
  • Weiterhin geeignete Polyamide sind erhältlich aus ω-Aminoalkylitrilen wie beispielsweise Aminocapronitril (PA 6) und Adipodinitril mit Hexamethylendiamin (PA 66) durch sog. Direktpolymerisation in Anwesenheit von Wasser, wie beispielsweise in der DE-A 10313681 , EP-A 1198491 und EP 922065 beschrieben.
  • Außerdem seien auch noch Polyamide erwähnt, die z.B. durch Kondensation von 1,4-Diaminobutan mit Adipinsäure unter erhöhter Temperatur erhältlich sind (Polyamid 4,6). Herstellungsverfahren für Polyamide dieser Struktur sind z.B. in den EP-A 38 094 , EP-A 38 582 und EP-A 39 524 beschrieben.
  • Weiterhin sind Polyamide, die durch Copolymerisation zweier oder mehrerer der vorgenannten Monomeren erhältlich sind, oder Mischungen mehrerer Polyamide geeignet, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist. Besonders bevorzugt sind Mischungen von Polyamid 66 mit anderen Polyamiden, insbesondere Copolyamide 6/66.
  • Weiterhin haben sich solche teilaromatischen Copolyamide wie PA 6/6T und PA 66/6T als besonders vorteilhaft erwiesen, deren Triamingehalt weniger als 0,5, vorzugsweise weniger als 0,3 Gew.-% beträgt (siehe EP-A 299 444 ). Weitere hochtemperaturbeständige Polyamide sind aus der EP-A 19 94 075 bekannt (PA 6T/6I/MXD6).
  • Die Herstellung der bevorzugten teilaromatischen Copolyamide mit niedrigem Triamingehalt kann nach den in den EP-A 129 195 und 129 196 beschriebenen Verfahren erfolgen.
  • Die nachfolgende nicht abschließende Aufstellung enthält die genannten, sowie weitere Polyamide A) im Sinne der Erfindung und die enthaltenen Monomeren.
    • AB-Polymere:
      PA 4
      Pyrrolidon
      PA 6
      ε-Caprolactam
      PA 7
      Ethanolactam
      PA 8
      Capryllactam
      PA 9
      9-Aminopelargonsäure
      PA 11
      11-Aminoundecansäure
      PA 12
      Laurinlactam
    • AA/BB-Polymere
      PA 46
      Tetramethylendiamin, Adipinsäure
      PA 66
      Hexamethylendiamin, Adipinsäure
      PA 69
      Hexamethylendiamin, Azelainsäure
      PA 610
      Hexamethylendiamin, Sebacinsäure
      PA 612
      Hexamethylendiamin, Decandicarbonsäure
      PA 613
      Hexamethylendiamin, Undecandicarbonsäure
      PA 1212
      1,12-Dodecandiamin, Decandicarbonsäure
      PA 1313
      1,13-Diaminotridecan, Undecandicarbonsäure
      PA 6T
      Hexamethylendiamin, Terephthalsäure
      PA 9T
      1,9-nonanediamin, Terephthalsäure
      PA MXD6
      m-Xylylendiamin, Adipinsäure
      PA 6I
      Hexamethylendiamin, Isophthalsäure
      PA 6-3-T
      Trimethylhexamethylendiamin, Terephthalsäure
      PA 6/6T
      (siehe PA 6 und PA 6T)
      PA 6/66
      (siehe PA 6 und PA 66)
      PA 6/12
      (siehe PA 6 und PA 12)
      PA 66/6/610
      (siehe PA 66, PA 6 und PA 610)
      PA 6I/6T
      (siehe PA 6I und PA 6T)
      PA PACM 12
      Diaminodicyclohexylmethan, Laurinlactam
      PA 6I/6T/PACM
      wie PA 6I/6T + Diaminodicyclohexylmethan
      PA 12/MACMI
      Laurinlactam, Dimethyl-diaminodicyclohexylmethan, Isophthalsäure
      PA 12/MACMT
      Laurinlactam, Dimethyl-diaminodicyclohexylmethan, Terephthalsäure
      PA PDA-T
      Phenylendiamin, Terephthalsäure
  • Als Komponente B) enthalten die erfindungsgemäß verwendbaren Formmassen 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,05 bis 5, und insbesondere 0,5 bis 2 Gew.-% eines
    organischen Isocyanates R1-N=C=O oder
    Diisocyanates O=C=N-R2-N=C=O oder
    deren Mischungen,
    wobei der Rest R1 der Komponente B) für lineare C1-C14-Alkylreste, verzweigte C3 bis C12-Alkylreste, unsubstituierte oder substituierte C3 bis C14-Cycloalkylreste, unsubstituierte oder substituierte aromatische Reste mit 6 bis 20 C-Atomen steht.
  • Unter linearen Alkylresten sollen unverzweigte Alkylketten mit 1 bis 14, vorzugsweise 1 bis 10 C-Atomen verstanden werden. Als Beispiele seien Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl und n-Decyl genannt.
  • Unter verzweigten Alkylresten sollen Alkylketten mit Verzweigungen verstanden werden, welche 3 bis 12, vorzugsweise 3 bis 10 C-Atome aufweisen.
  • Beispielhaft seien genannt: iso-propyl, 2-butyl, iso-butyl, tert-butyl, 1-methylbutyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 2,2-dimethylpropyl, 1-ethylpropyl, 1,1-dimethylpropyl, 1,2-dimethylpropyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 3-methylpentyl, 4-methylpentyl, 1,1-dimethylbutyl, 1,2-dimethylbutyl, 1,3-dimethylbutyl, 2,2-dimethylbutyl, 2,3-dimethylbutyl, 3,3-dimethylbutyl, 1-ethylbutyl, 2-ethylbutyl, 1,1,2-trimethylpropyl, 1,2,2-trimethylpropyl, 1-ethyl-1-methylpropyl, 1-ethyl-2-methylpropyl, 1-methylhexyl, 2-methylhexyl, 3-methylhexyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl, 1-ethylpentyl, 2-ethylpentyl, 3-ethylpentyl, 1-methylheptyl, 2-methylheptyl, 3-methylheptyl, 4-methylheptyl, 5-methylheptyl, 1-propylpentyl, 1-ethylhexyl, 2-ethylhexyl, 3-ethylhexyl, 1-methyloctyl, 2-methylheptyl, 1-ethylhexyl, 2-ethylhexyl, 1,2-dimethylhexyl, 1-propylpentyl und 2-propylpentyl.
  • Als Cycloalkylreste mit 3 bis 14 C-Atomen, vorzugsweise 3 bis 10 C-Atomen seien beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl und Cyclodecyl genannt.
  • Unter substituierten Cycloalkylresten sollen insbesondere solche Reste verstanden werden, welche ein Heteroatom, vorzugsweise N oder O, im Ring aufweisen oder Substituenten wie einen oder mehrere Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen tragen können.
  • Als Heterocyclen seien beispielsweise Tetrahydrofuran oder Pyrrolidin genannt.
  • Unter substituierten aromatischen Resten mit 6 bis 20, vorzugsweise mit 6 bis 17 C-Atomen sollen aromatische Ringsysteme wie Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl oder Phenanthryl verstanden werden.
  • Derartige aromatische Reste können ein- oder mehrfach Substituenten tragen wie Alkylreste (linear oder verzweigt, siehe obige Definition) mit 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 4 C-Atomen oder Halogen, vorzugsweise Brom oder Chlor.
  • Ferner können die aromatischen Reste über Alkylenbrücken mit 1 bis 4 C-Atomen mit einem weiteren aromatischen Rest verbunden sein.
  • Als bevorzugte Verbindungen seien Cyclohexylisocyanat, Phenylisocyanat oder t-Butylisocyanat genannt.
  • Bevorzugte Reste R2 sind lineare oder verzweigte C1 bis C14-Alkylenreste, unsubstituierte oder substituierte Cycloalkylenreste mit 3 bis 17 C-Atomen, substituierte oder unsubstituierte aromatische Reste mit 6 bis 20 C-Atomen.
  • Bevorzugte Alkylenreste weisen 1 bis 10 C-Atome auf. Beispielsweise seien Methylen, Ethylen, Propylen, Butylen, Pentamethylen, Hexamethylen und Heptamethylen genannt.
  • Beispiele für verzweigte Alkylenketten sind oben definierte Reste, welche einen oder mehrere Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen tragen können.
  • Unsubstituierte Cycloalkylenreste weisen vorzugsweise 3 bis 14 C-Atome auf und entsprechen der obigen Definition für Cycloalkylreste, jedoch ist ein weiteres H-Atom durch eine Bindung ersetzt und bildet somit eine bivalente Einheit (oder bivalentes Radikal).
  • Als Beispiel seien Cyclohexylen, Cyclopentylen genannt.
  • Substituierte Cycloalkylenreste können Heteroatome wie N oder O im Ring aufweisen oder einen oder mehrere Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen tragen. Weiterhin können derartige Reste über Alkylenbrücken mit 1 bis 4 C-Atomen mit einem weiteren Cycloalkylenrest verbunden sein, z.B.
    Figure imgb0001
     oder
    Figure imgb0002
  • Unter substituierten oder unsubstituierten aromatischen Resten mit vorzugsweise 6 bis 17 C-Atomen werden o.g. Ringsysteme verstanden, in welchen ein weiteres H-Atom durch eine chemische Bindung ersetzt wurde und somit eine zweiwertige Einheit bildet (oder bivalentes Radikal genannt).
  • Im Einzelnen sind beispielhaft genannt: aliphatische Diisocyanate, wie Hexamethylen-diisocyanat, cycloaliphatische Diisocyanate, wie Isophoron-diisocyanat, 1,4-Cyclohexan-diisocyanat, 1-Methyl-2,4- und -2,6-cyclohexan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische, 4,4'-, 2,4'- und 2,2'-Dicyclohexylmethan-diisocyanat sowie die entsprechenden Isomerengemische und vorzugsweise aromatische Diisocyanate, wie 2,4-Toluylen-diisocyanat, Gemische aus 2,4- und 2,6-Toluylen-diisocyanat, 4,4'-, und 2,4'- und 2,2'-Diphenylmethan-diisocyanat, Gemische aus 2,4'- und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 4,4'-Diisocyanato-diphenylethan-(1,2) und 1,5-Naphthylen-diisocyanat. Vorzugsweise verwendet werden Hexamethylen-diisocyanat, Isophoron-diisocyanat, 1,5-Naphthylen-diisocyanat, Diphenylmethan-diisocyanat-Isomerengemische mit einem 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanatgehalt von größer als 96 Gew.-% und insbesondere 4,4'-Diphenylmethan-diisocyanat.
  • Insbesondere bevorzugt sind:
    • trans-1,4-Cyclohexyldiisocyanat (CAS 7517-76-2)
    • Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (CAS 5124-30-1)
    • 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) (CAS 101-68-8)
    • Toluol 2,4-diisocyanat (CAS 584-84-9)
    • Cyclohexylisocyanat (CAS 3173-53-3)
    • 1,4-Phenylendiisocyanat (CAS 104-49-4)
    • Phenylisocyanat (CAS 103-71-9) sowie
    • Hexamethylendiisocyanat (CAS 822-06-0).
  • Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen Formmassen 0 bis 60, vorzugsweise 0 bis 50 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe enthalten.
  • Als Komponente C) können die Formmassen in Mengen 0 bis 40, bevorzugt 1 bis 30, insbesondere 2 bis 20 Gew.-% kautschukelastische Polymerisate (oft auch als Schlagzähmodifier, Elastomere oder Kautschuke bezeichnet) enthalten.
  • Ganz allgemein handelt es sich dabei um Copolymerisate die bevorzugt aus mindestens zwei der folgenden Monomeren aufgebaut sind: Ethylen, Propylen, Butadien, Isobuten, Isopren, Chloropren, Vinylacetat, Styrol, Acrylnitril und Acryl- bzw. Methacrylsäureester mit 1 bis 18 C-Atomen in der Alkoholkomponente.
  • Derartige Polymere werden z.B. in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 14/1 (Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, 1961). Seiten 392 bis 406 und in der Monographie von C.B. Bucknall, "Toughened Plastics" (Applied Science Publishers, London, 1977) beschrieben.
  • Im Folgenden werden einige bevorzugte Arten solcher Elastomerer vorgestellt.
  • Bevorzugte Arten von solchen Elastomeren sind die sog. Ethylen-Propylen (EPM) bzw. Ethylen-Propylen-Dien-(EPDM)-Kautschuke.
  • EPM-Kautschuke haben im Allgemeinen praktisch keine Doppelbindungen mehr, während EPDM-Kautschuke 1 bis 20 Doppelbindungen/100 C-Atome aufweisen können.
  • Als Dien-Monomere für EPDM-Kautschuke seien beispielsweise konjugierte Diene wie Isopren und Butadien, nicht-konjugierte Diene mit 5 bis 25 C-Atomen wie Penta-1,4-dien, Hexa-1,4-dien, Hexa-1,5-dien, 2,5-Dimethylhexa-1,5-dien und Octa-1,4-dien, cyclische Diene wie Cyclopentadien, Cyclohexadiene, Cyclooctadiene und Dicyclopen-tadien sowie Alkenylnorbornene wie 5-Ethyliden-2-norbornen, 5-Butyliden-2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen, 2-Isopropenyl-5-norbornen und Tricyclodiene wie 3-Methyl-tricyclo(5.2.1.0.2.6)-3,8-decadien oder deren Mischungen genannt. Bevorzugt werden Hexa-1,5-dien, 5-Ethylidennorbornen und Dicyclopentadien. Der Diengehalt der EPDM-Kautschuke beträgt vorzugsweise 0,5 bis 50, insbesondere 1 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kautschuks.
  • EPM- bzw. EPDM-Kautschuke können vorzugsweise auch mit reaktiven Carbonsäuren oder deren Derivaten gepfropft sein. Hier seien z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure und deren Derivate, z.B. Glycidyl(meth)acrylat, sowie Maleinsäureanhydrid genannt.
  • Eine weitere Gruppe bevorzugter Kautschuke sind Copolymere des Ethylens mit Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder den Estern dieser Säuren. Zusätzlich können die Kautschuke noch Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und Fumarsäure oder Derivate dieser Säuren, z.B. Ester und Anhydride, und/oder Epoxy-Gruppen enthaltende Monomere enthalten. Diese Dicarbonsäurederivate bzw. Epoxygruppen enthaltende Monomere werden vorzugsweise durch Zugabe von Dicarbonsäure- bzw. Epoxygruppen enthaltenden Monomeren der allgemeinen Formeln I oder II oder III oder IV zum Monomerengemisch in den Kautschuk eingebaut

            R1C(COOR2)=C(COOR3)R4     (I)

    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
     wobei R1 bis R9 Wasserstoff oder Alkylgruppen mit 1 bis 6 C-Atomen darstellen und m eine ganze Zahl von 0 bis 20, g eine ganze Zahl von 0 bis 10 und p eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist. Vorzugsweise bedeuten die Reste R1 bis R9 Wasserstoff, wobei m für 0 oder 1 und g für 1 steht. Die entsprechenden Verbindungen sind Maleinsäure, Fumarsäure, Maleinsäureanhydrid, Allylglycidylether und Vinylglycidylether.
  • Bevorzugte Verbindungen der Formeln I, II und IV sind Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Epoxygruppen-enthaltende Ester der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, wie Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat und die Ester mit tertiären Alkoholen, wie t-Butylacrylat. Letztere weisen zwar keine freien Carboxylgruppen auf, kommen in ihrem Verhalten aber den freien Säuren nahe und werden deshalb als Monomere mit latenten Carboxylgruppen bezeichnet.
    Vorteilhaft bestehen die Copolymeren aus 50 bis 98 Gew.-% Ethylen, 0,1 bis 20 Gew.-% Epoxygruppen enthaltenden Monomeren und/oder Methacrylsäure und/oder Säureanhydridgruppen enthaltenden Monomeren sowie der restlichen Menge an (Meth)acrylsäureestern.
  • Besonders bevorzugt sind Copolymerisate aus
    • 50 bis 98,
    insbesondere 55 bis 95 Gew.-% Ethylen,
    0,1 bis 40,
    insbesondere 0,3 bis 20 Gew.-% Glycidylacrylat und/oder Glycidyl-methacrylat, (Meth)acrylsäure und/oder Maleinsäureanhydrid, und
    1 bis 45,
    insbesondere 5 bis 40 Gew.-% n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat.
  • Weitere bevorzugte Ester der Acryl- und/oder Methacrylsäure sind die Methyl-, Ethyl-, Propyl- und i- bzw. t-Butylester.
  • Daneben können auch Vinylester und Vinylether als Comonomere eingesetzt werden.
  • Die vorstehend beschriebenen Ethylencopolymeren können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, vorzugsweise durch statistische Copolymerisation unter hohem Druck und erhöhter Temperatur. Entsprechende Verfahren sind allgemein bekannt.
  • Bevorzugte Elastomere sind auch Emulsionspolymerisate, deren Herstellung z.B. bei Blackley in der Monographie "Emulsion Polymerization" beschrieben wird. Die verwendbaren Emulgatoren und Katalysatoren sind an sich bekannt.
  • Grundsätzlich können homogen aufgebaute Elastomere oder aber solche mit einem Schalenaufbau eingesetzt werden. Der schalenartige Aufbau wird durch die Zugabereihenfolge der einzelnen Monomeren bestimmt; auch die Morphologie der Polymeren wird von dieser Zugabereihenfolge beeinflusst.
  • Nur stellvertretend seien hier als Monomere für die Herstellung des Kautschukteils der Elastomeren Acrylate wie z.B. n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, entsprechende Methacrylate, Butadien und Isopren sowie deren Mischungen genannt. Diese Monomeren können mit weiteren Monomeren wie z.B. Styrol, Acrylnitril, Vinylethern und weiteren Acrylaten oder Methacrylaten wie Methylmethacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat und Propylacrylat copolymerisiert werden.
  • Die Weich- oder Kautschukphase (mit einer Glasübergangstemperatur von unter 0°C) der Elastomeren kann den Kern, die äußere Hülle oder eine mittlere Schale (bei Elastomeren mit mehr als zweischaligem Aufbau) darstellen; bei mehrschaligen Elastomeren können auch mehrere Schalen aus einer Kautschukphase bestehen.
    Sind neben der Kautschukphase noch eine oder mehrere Hartkomponenten (mit Glasübergangstemperaturen von mehr als 20°C) am Aufbau des Elastomeren beteiligt, so werden diese im allgemeinen durch Polymerisation von Styrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, α-Methylstyrol, p-Methylstyrol, Acrylsäureestern und Methacrylsäureestern wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Methylmethacrylat als Hauptmonomeren hergestellt. Daneben können auch hier geringere Anteile an weiteren Comonomeren eingesetzt werden.
  • In einigen Fällen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Emulsionspolymerisate einzusetzen, die an der Oberfläche reaktive Gruppen aufweisen. Derartige Gruppen sind z.B. Epoxy-, Carboxyl-, latente Carboxyl-, Amino- oder Amidgruppen sowie funktionelle Gruppen, die durch Mitverwendung von Monomeren der allgemeinen Formel
    Figure imgb0006
     eingeführt werden können,
    wobei die Substituenten folgende Bedeutung haben können:
    • R10
    Wasserstoff oder eine C1- bis C4-Alkylgruppe,
    R11
    Wasserstoff, eine C1- bis C8-Alkylgruppe oder eine Arylgruppe, insbesondere Phenyl,
    R12
    Wasserstoff, eine C1- bis C10-Alkyl-, eine C6- bis C12-Arylgruppe oder -OR13
    R13
    eine C1- bis C8-Alkyl- oder C6- bis C12-Arylgruppe, die gegebenenfalls mit O- oder N-haltigen Gruppen substituiert sein können,
    X
    eine chemische Bindung, eine C1- bis C10-Alkylen- oder C6-C12-Arylengruppe oder
    Figure imgb0007
    Y
    O-Z oder NH-Z und
    Z eine
    C1- bis C10-Alkylen- oder C6- bis C12-Arylengruppe.
  • Auch die in der EP-A208 187 beschriebenen Pfropfmonomeren sind zur Einführung reaktiver Gruppen an der Oberfläche geeignet.
    Als weitere Beispiele seien noch Acrylamid, Methacrylamid und substituierte Ester der Acrylsäure oder Methacrylsäure wie (N-t-Butylamino)-ethylmethacrylat, (N,N-Dimethylamino)ethylacrylat, (N,N-Dimethylamino)-methylacrylat und (N,N-Diethylamino)ethylacrylat genannt.
  • Weiterhin können die Teilchen der Kautschukphase auch vernetzt sein. Als Vernetzer wirkende Monomere sind beispielsweise Buta-1,3-dien, Divinylbenzol, Diallylphthalat und Dihydrodicyclopentadienylacrylat sowie die in der EP-A 50 265 beschriebenen Verbindungen.
  • Ferner können auch sogenannte pfropfvernetzende Monomere (graft-linking monomers) verwendet werden, d.h. Monomere mit zwei oder mehr polymerisierbaren Doppelbindungen, die bei der Polymerisation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten reagieren. Vorzugsweise werden solche Verbindungen verwendet, in denen mindestens eine reaktive Gruppe mit etwa gleicher Geschwindigkeit wie die übrigen Monomeren polymerisiert, während die andere reaktive Gruppe (oder reaktive Gruppen) z.B. deutlich langsamer polymerisiert (polymerisieren). Die unterschiedlichen Polymerisationsgeschwindigkeiten bringen einen bestimmten Anteil an ungesättigten Doppelbindungen im Kautschuk mit sich. Wird anschließend auf einen solchen Kautschuk eine weitere Phase aufgepfropft, so reagieren die im Kautschuk vorhandenen Doppelbindungen zumindest teilweise mit den Pfropfmonomeren unter Ausbildung von chemischen Bindungen, d.h. die aufgepfropfte Phase ist zumindest teilweise über chemische Bindungen mit der Pfropfgrundlage verknüpft.
  • Beispiele für solche pfropfvernetzende Monomere sind Allylgruppen enthaltende Monomere, insbesondere Allylester von ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren wie Allyl-acrylat, Allylmethacrylat, Diallylmaleat, Diallylfumarat, Diallylitaconat oder die entsprechenden Monoallylverbindungen dieser Dicarbonsäuren. Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer geeigneter pfropfvernetzender Monomerer; für nähere Einzelheiten sei hier beispielsweise auf die US-PS 4 148 846 verwiesen.
  • Im Allgemeinen beträgt der Anteil dieser vernetzenden Monomeren an dem schlagzäh modifizierenden Polymer bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-%, bezogen auf das schlagzäh modifizierende Polymere.
  • Nachfolgend seien einige bevorzugte Emulsionspolymerisate aufgeführt. Zunächst sind hier Pfropfpolymerisate mit einem Kern und mindestens einer äußeren Schale zu nennen, die folgenden Aufbau haben:
    Typ Monomere für den Kern Monomere für die Hülle
    I Buta-1,3-dien, Isopren, n-Butylacrylat, Ethylhexylacrylat oder deren Mischungen Styrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat
    II wie I aber unter Mitverwendung von Vernetzern wie I
    III wie I oder II n-Butylacrylat, Ethylacrylat, Methylacrylat, Buta-1,3-dien, Isopren, Ethylhexyl-acrylat
    IV wie I oder II wie I oder III aber unter Mitverwendung von Monomeren mit reaktiven Gruppen wie hierin beschrieben
    V Styrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat oder deren Mischungen erste Hülle aus Monomeren wie unter I und II für den Kern beschrieben zweite Hülle wie unter I oder IV für die Hülle beschrieben
  • Anstelle von Pfropfpolymerisaten mit einem mehrschaligen Aufbau können auch homogene, d.h. einschalige Elastomere aus Buta-1,3-dien, Isopren und n-Butylacrylat oder deren Copolymeren eingesetzt werden. Auch diese Produkte können durch Mitverwendung von vernetzenden Monomeren oder Monomeren mit reaktiven Gruppen hergestellt werden.
  • Beispiele für bevorzugte Emulsionspolymerisate sind n-Butylacrylat/(Meth)acrylsäure-Copolymere, n-Butylacrylat/Glycidylacrylat- oder n-Butylacrylat/Glycidylmethacrylat-Copolymere, Pfropfpolymerisate mit einem inneren Kern aus n-Butylacrylat oder auf Butadienbasis und einer äußeren Hülle aus den vorstehend genannten Copolymeren und Copolymere von Ethylen mit Comonomeren, die reaktive Gruppen liefern.
  • Die beschriebenen Elastomere können auch nach anderen üblichen Verfahren, z.B. durch Suspensionspolymerisation, hergestellt werden.
  • Siliconkautschuke, wie in der DE-A 37 25 576 , der EP-A 235 690 , der DE-A 38 00 603 und der EP-A 319 290 beschrieben, sind ebenfalls bevorzugt.
  • Besonders bevorzugte Kautschuke C) sind Ethylencopolymere, wie vorstehend beschrieben, welche funktionelle Monomere enthalten, wobei die funktionellen Monomeren ausgewählt sind aus der Gruppe der Carbonsäure-, Carbonsäureanhydrid-, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid-, Carbonsäureimid-, Amino-, Hydroxyl-, Epoxid-, Urethan- oder Oxazolingruppen oder deren Mischungen.
  • Der Anteil der funktionellen Gruppen beträgt 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,2 bis 10 und insbesondere 0,3 bis 7 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% C).
  • Besonders bevorzugte Monomere sind aus einer ethylenisch ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure oder einem funktionellen Derivat einer solchen Säure aufgebaut.
  • Grundsätzlich eignen sich alle primären, sekundären und tertiären C1-C18-Alkylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure, doch werden Ester mit 1 - 12 C-Atomen, insbesondere mit 2 - 10 C-Atomen bevorzugt.
  • Beispiele hierfür sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, n-, i-Butyl- und t-Butyl-, 2-Ethylhexyl-, Octyl- und Decylacrylate bzw. die entsprechenden Ester der Methacrylsäure. Von diesen werden n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat besonders bevorzugt.
  • Anstelle der Ester oder zusätzlich zu diesen können in den Olefinpolymerisaten auch säurefunktionelle und/oder latent säurefunktionelle Monomere ethylenisch ungesättigter Mono- oder Dicarbonsäuren oder Epoxygruppen aufweisende Monomere enthalten sein.
  • Als weitere Beispiele für Monomere seien Acrylsäure, Methacrylsäure, tertiäre Alkylester dieser Säuren, insbesondere tert.-Butylacrylat und Dicarbonsäuren wie Maleinsäure und Fumarsäure oder Derivate dieser Säuren sowie deren Monoester genannt.
  • Als latent säurefunktionelle Monomere sollen solche Verbindungen verstanden werden, die unter den Polymerisationsbedingungen bzw. bei der Einarbeitung der Olefinpolymerisate in die Formmassen freie Säuregruppen bilden. Als Beispiele hierfür seien Anhydride von Dicarbonsäuren mit bis zu 20 C-Atomen, insbesondere Maleinsäureanhydrid und tertiäre C1-C12-Alkylester der vorstehend genannten Säuren, insbesondere tert.-Butylacrylat und tert.-Butylmethacrylat angeführt.
  • Die säurefunktionellen bzw. latent säurefunktionellen Monomeren und die Epoxygruppen-enthaltenden Monomeren werden vorzugsweise durch Zugabe von Verbindungen der allgemeinen Formeln I - IV zum Monomerengemisch in die Olefinpolymerisate eingebaut.
  • Der Schmelzindex der Ethylencopolymeren liegt im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 80 g/10 min (gemessen bei 190°C und 2,16 kg Belastung).
  • Das Molekulargewicht dieser Ethylen-α-Olefin-Copolymere liegt zwischen 10.000 und 500.000 g/mol, bevorzugt zwischen 15.000 und 400.000 g/mol (Mn, bestimmt mittels GPC in 1,2,4-Trichlorbenzol mit PS-Eichung).
  • In einer besonderen Ausführungsform werden mittels sog. "single site catalysts" hergestellte Ethylen-α-Olefin-Copolymere eingesetzt. Weitere Einzelheiten können der US 5,272,236 entnommen werden. In diesem Fall weisen die Ethylen-α-Olefin-Copolymere eine für Polyolefine enge Molekulargewichtsverteilung kleiner 4, vorzugsweise kleiner 3,5 auf.
  • Bevorzugt eingesetzte Handelsprodukte sind Exxelor® VA 1801 oder 1803, Kraton® G 1901 FX oder Fusabond® N NM493 D oder Fusabond® A560 der Firmen Exxon, Kraton und DuPont sowie Tafmer®MH 7010 der Firma Mitsui.
  • Selbstverständlich können auch Mischungen der vorstehend aufgeführten Kautschuktypen eingesetzt werden.
  • Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen Formmassen bis zu 60, vorzugsweise bis zu 50 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe enthalten.
  • Als faser- oder teilchenförmige Füllstoffe C) seien Kohlenstofffasern, Glasfasern, Glaskugeln, amorphe Kieselsäure, Calciumsilicat, Calciummetasilicat, Magnesiumcarbonat, Kaolin, Kreide, gepulverter Quarz, Glimmer, Bariumsulfat und Feldspat genannt, die in Mengen von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere 5 bis 40, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% eingesetzt werden.
  • Als bevorzugte faserförmige Füllstoffe seien Kohlenstofffasern, Aramid-Fasern und Kaliumtitanat-Fasern genannt, wobei Glasfasern als E-Glas besonders bevorzugt sind. Diese können als Rovings oder Schnittglas in den handelsüblichen Formen eingesetzt werden.
  • Die faserförmigen Füllstoffe können zur besseren Verträglichkeit mit den Thermoplasten mit einer Silanverbindung oberflächlich vorbehandelt sein.
  • Geeignete Silanverbindungen sind solche der allgemeinen Formel

            (X-(CH2)n)k-Si-(O-CmH2m+1)4-k

  • in der die Substituenten folgende Bedeutung haben: X NH2-,
    Figure imgb0008
    • n
    eine ganze Zahl von 2 bis 10, bevorzugt 3 bis 4
    m
    eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt 1 bis 2
    k
    eine ganze Zahl von 1 bis 3, bevorzugt 1
  • Bevorzugte Silanverbindungen sind Aminopropyltrimethoxysilan, Aminobutyltrimeth-oxysilan, Aminopropyltriethoxysilan, Aminobutyltriethoxysilan sowie die entsprechenden Silane, welche als Substituent X eine Glycidylgruppe enthalten.
  • Die Silanverbindungen werden im Allgemeinen in Mengen von 0,01 bis 2, vorzugsweise 0,025 bis 1,0 und insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-% (bezogen auf C)) zur Oberflächenbeschichtung eingesetzt.
  • Geeignet sind auch nadelförmige mineralische Füllstoffe.
  • Unter nadelförmigen mineralischen Füllstoffen wird im Sinne der Erfindung ein mineralischer Füllstoff mit stark ausgeprägtem nadelförmigen Charakter verstanden. Als Beispiel sei nadelförmiger Wollastonit genannt. Vorzugsweise weist das Mineral ein L/D-(Länge Durchmesser-Verhältnis von 8 : 1 bis 35 : 1, bevorzugt von 8 : 1 bis 11 : 1 auf. Der mineralische Füllstoff kann gegebenenfalls mit den vorstehend genannten Silanverbindungen vorbehandelt sein; die Vorbehandlung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
  • Als weitere Füllstoffe seien Kaolin, calciniertes Kaolin, Wollastonit, Talkum und Kreide genannt sowie zusätzlich plättchen- oder nadelförmige Nanofüllstoffe bevorzugt in Mengen zwischen 0,1 und 10 %. Bevorzugt werden hierfür Böhmit, Bentonit, Montmorillonit, Vermicullit und Hektorit eingesetzt. Um eine gute Verträglichkeit der plättchenförmigen Nanofüllstoffe mit dem organischen Bindemittel zu erhalten, werden die plättchenförmigen Nanofüllstoffe nach dem Stand der Technik organisch modifiziert. Der Zusatz der plättchen- oder nadelförmigen Nanofüllstoffe zu den erfindungsgemäßen Nanokompositen führt zu einer weiteren Steigerung der mechanischen Festigkeit.
  • Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen Formmassen 0,05 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 und insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-% eines Schmiermittels enthalten.
  • Bevorzugt sind Al-, Alkali-, Erdalkalisalze oder Ester- oder Amide von Fettsäuren mit 10 bis 44 C-Atomen, vorzugsweise mit 12 bis 44 C-Atomen.
  • Die Metallionen sind vorzugsweise Erdalkali und Al, wobei Ca oder Mg besonders bevorzugt sind.
  • Bevorzugte Metallsalze sind Ca-Stearat und Ca-Montanat sowie Al-Stearat.
  • Es können auch Mischungen verschiedener Salze eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.
  • Die Carbonsäuren können 1- oder 2-wertig sein. Als Beispiele seien Pelargonsäure, Palmitinsäure, Laurinsäure, Margarinsäure, Dodecandisäure, Behensäure und besonders bevorzugt Stearinsäure, Caprinsäure sowie Montansäure (Mischung von Fettsäuren mit 30 bis 40 C-Atomen) genannt.
  • Die aliphatischen Alkohole können 1- bis 4-wertig sein. Beispiele für Alkohole sind n-Butanol, n-Octanol, Stearylalkohol, Ethylenglykol, Propylenglykol, Neopentylglykol, Pentaerythrit, wobei Glycerin und Pentaerythrit bevorzugt sind.
  • Die aliphatischen Amine können 1- bis 3-wertig sein. Beispiele hierfür sind Stearylamin, Ethylendiamin, Propylendiamin, Hexamethylendiamin, Di(6-Aminohexyl)amin, wobei Ethylendiamin und Hexamethylendiamin besonders bevorzugt sind. Bevorzugte Ester oder Amide sind entsprechend Glycerindistearat, Glycerintristearat, Ethylendiamindistearat, Glycerinmonopalmitat, Glycerintrilaurat, Glycerinmonobehenat und Penta-erythrittetrastearat.
  • Es können auch Mischungen verschiedener Ester oder Amide oder Ester mit Amiden in Kombination eingesetzt werden, wobei das Mischungsverhältnis beliebig ist.
  • Als sterisch gehinderte Phenole C) eignen sich prinzipiell alle Verbindungen mit phenolischer Struktur, die am phenolischen Ring mindestens eine sterisch anspruchsvolle Gruppe aufweisen.
  • Vorzugsweise kommen z.B. Verbindungen der Formel
    Figure imgb0009
     in Betracht, in der bedeuten:
    R1 und R2 eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe oder eine substituierte Triazolgruppe, wobei die Reste R1 und R2 gleich oder verschieden sein können und R3 eine Alkylgruppe, eine substituierte Alkylgruppe, eine Alkoxigruppe oder eine substituierte Aminogruppe.
  • Antioxidantien der genannten Art werden beispielsweise in der DE-A 27 02 661 ( US 4 360 617 ) beschrieben.
  • Eine weitere Gruppe bevorzugter sterisch gehinderter Phenole leiten sich von substituierten Benzolcarbonsäuren ab, insbesondere von substituierten Benzolpropionsäuren.
  • Besonders bevorzugte Verbindungen aus dieser Klasse sind Verbindungen der Formel
    Figure imgb0010
     wobei R4, R5, R7 und R8 unabhängig voneinander C1-C8-Alkylgruppen darstellen, die ihrerseits substituiert sein können (mindestens eine davon ist eine sterisch anspruchsvolle Gruppe) und R6 einen zweiwertigen aliphatischen Rest mit 1 bis 10 C-Atomen bedeutet, der in der Hauptkette auch C-O-Bindungen aufweisen kann.
  • Bevorzugte Verbindungen, die dieser Formel entsprechen, sind
    Figure imgb0011
     (Irganox® 245 der Firma BASF SE)
    Figure imgb0012
     (Irganox® 259 der Firma BASF SE)
  • Beispielhaft genannt seien insgesamt als sterisch gehinderte Phenole:
    2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol), 1,6-Hexandiol-bis[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat], Pentaerythrityl-tetrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxy-phenyl)-propionat], Distearyl-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzylphosphonat, 2,6,7-Trioxa-1-phosphabicyclo-[2.2.2]oct-4-yl-methyl-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydro-cinnamat, 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl-3,5-distearyl-thiotriazylamin, 2-(2'-Hydroxy-3'-hydroxy-3',5'-di-tert.-butylphenyl)-5-chlorbenzotriazol, 2,6-Di-tert.-butyl-4-hydroxymethylphenol, 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl)-benzol, 4,4'-Methylen-bis-(2,6-di-tert.-butylphenol), 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxybenzyl-dimethylamin.
  • Als besonders wirksam erwiesen haben sich und daher vorzugsweise verwendet werden 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.-butylphenol), 1,6-Hexandiol-bis-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat (Irganox® 259), Pentaerythrityl-tetrakis-[3-(3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionat] sowie N,N'-Hexamethylen-bis-3,5-di-tert.-butyl-4-hydroxyhydrocinnamid (Irganox® 1098) und das vorstehend beschriebene Irganox® 245 der Firma BASF SE, das besonders gut geeignet ist.
    Die Antioxidantien C), die einzeln oder als Gemische eingesetzt werden können, sind in einer Menge von 0,05 bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Formmassen A) bis C) enthalten.
  • In manchen Fällen haben sich sterisch gehinderte Phenole mit nicht mehr als einer sterisch gehinderten Gruppe in ortho-Stellung zur phenolischen Hydroxygruppe als besonders vorteilhaft erwiesen; insbesondere bei der Beurteilung der Farbstabilität bei Lagerung in diffusem Licht über längere Zeiträume.
  • Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen Formmassen 0,05 bis 5, vorzugsweise 0,1 bis 2 und insbesondere 0,25 bis 1,5 Gew.-% eines Nigrosins enthalten.
  • Unter Nigrosinen versteht man im allgemeinen eine Gruppe von schwarzen oder grauen, mit den Indulinen verwandten Phenazin-Farbstoffen (Azin-Farbstoffen) in verschiedenen Ausführungsformen (wasserlöslich, fettlöslich, spritlöslich), die bei Wollfärberei und -druck, beim Schwarzfärben von Seiden, zum Färben von Leder, Schuhcremes, Firnissen, Kunststoffen, Einbrennlacken, Tinten und dergleichen, sowie als Mikroskopiefarbstoffe Verwendung finden.
  • Man gewinnt die Nigrosine technisch durch Erhitzen von Nitrobenzol, Anilin und salzsaurem Anilin mit Metall. Eisen und FeCl3 (Name von lateinischem niger = schwarz).
  • Die Komponente C) kann als freie Base oder auch als Salz (z.B. Hydrochlorid) eingesetzt werden.
  • Weitere Einzelheiten zu Nigrosinen sind beispielsweise dem elektronischen Lexikon Römpp Online, Version 2.8, Thieme-Verlag Stuttgart, 2006, Stichwort "Nigrosin" zu entnehmen.
  • Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen Formmassen 0 bis 20, vorzugsweise 1 bis 15 und insbesondere 5 bis 15 Gew.-% roten Phosphor oder/und eines stickstoffhaltigen Flammschutzmittels, vorzugsweise einer Melaminverbindung enthalten.
  • Geeignete Verbindungen (oft auch als Salze oder Addukte bezeichnet) sind Melaminsulfat, Melamin, Melaminborat, -oxalat, -phosphat prim., -phosphat sec. und -pyrophosphat sec., Neopentylglycolborsäuremelamin sowie polymeres Melaminphosphat (CAS-Nr 56386-64-2 bzw. 218768-84-4).
  • Als Komponente C) können die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen übliche Verarbeitungshilfsmittel wie Stabilisatoren, Oxidationsverzögerer, Mittel gegen Wärmezersetzung und Zersetzung durch ultraviolettes Licht, Gleit- und Entformungsmittel, Färbemittel wie Farbstoffe und Pigmente, Keimbildungsmittel, Weichmacher, usw. enthalten.
  • Als Beispiele für Oxidationsverzögerer und Wärmestabilisatoren sind sterisch gehinderte Phenole und/oder Phosphite und Amine (z.B. TAD), Hydrochinone, aromatische sekundäre Amine wie Diphenylamine, verschiedene substituierte Vertreter dieser Gruppen und deren Mischungen in Konzentrationen bis zu 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der thermoplastischen Formmassen genannt.
  • Als UV-Stabilisatoren, die im Allgemeinen in Mengen bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf die Formmasse, verwendet werden, seien verschiedene substituierte Resorcine, Salicylate, Benzotriazole und Benzophenone genannt.
  • Es können anorganische Pigmente, wie Titandioxid, Ultramarinblau, Eisenoxid und Ruß, weiterhin organische Pigmente, wie Phthalocyanine, Chinacridone, Perylene sowie Farbstoffe, wie Anthrachinone als Farbmittel zugesetzt werden.
  • Als Keimbildungsmittel können Natriumphenylphosphinat, Aluminiumoxid, Siliziumdioxid sowie bevorzugt Talkum eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen können nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, indem man die Ausgangskomponenten in üblichen Mischvorrichtungen wie Schneckenextrudern, Brabender-Mühlen oder Banbury-Mühlen mischt und anschließend extrudiert. Nach der Extrusion kann das Extrudat abgekühlt und zerkleinert werden. Es können auch einzelne Komponenten vorgemischt werden und dann die restlichen Ausgangsstoffe einzeln und/oder ebenfalls gemischt hinzugegeben werden. Die Mischtemperaturen liegen in der Regel bei 230 bis 320°C.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Arbeitsweise können die Komponenten B) sowie gegebenenfalls C) mit einem Präpolymeren gemischt, konfektioniert und granuliert werden. Das erhaltene Granulat wird in fester Phase anschließend unter Inertgas kontinuierlich oder diskontinuierlich bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Komponente A) bis zur gewünschten Viskosität kondensiert.
  • Die erfindungsgemäß verwendbaren Formmassen eignen sich zur Herstellung von Formkörpern jeglicher Art, welche eine verbesserte (Laser)Transparenz und/oder verminderte Trübung aufweisen. Diese Formmassen weisen mindestens eine der folgenden Vorteile auf:
    • Der Haze-Wert ist um mindestens 5% niedriger verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen nach ASTM D1003 (bei einer Probenkörperdicke von 1,3 mm);
    • Der Clarity-Wert ist um mindestens 5% höher verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen nach ASTM D1003 (bei einer Probenkörperdicke von 1,3 mm);
    • Die Lasertransparenz ist um mindestens 1% höher verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei 1064 nm (bei einer Probenkörperdicke von 1,3 mm).
  • Der hier verwendete Begriff "Haze" ist definiert als der Prozentsatz an transmittiertem Licht welcher durch das durchqueren eines Probekörpers (Platte) im Durchschnitt um mehr als 2.5° vom einfallenden Licht abweicht. Der Haze wird nach ASTM D1003 bestimmt. Die erfindungsgemäß verwendbaren Formmassen weisen einen Haze auf, welcher mindestens 5% niedriger, bevorzugt 10% niedriger, besonders bevorzugt 15% niedriger und insbesondere 20% niedriger liegt verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei einer Probenkörperdicke (Platte) von 1,3 mm.
  • Der hier verwendete Begriff "Clarity" ist definiert als der Prozentsatz an transmittiertem Licht welcher durch das durchqueren eines Probekörpers (Platte) im Durchschnitt um weniger als 2,5° vom einfallenden Licht abweicht. Die Clarity wird nach ASTM D1003 bestimmt. Die erfindungsgemäß verwendbaren Formmassen weisen eine Clarity auf, welche mindestens 5% höher, bevorzugt 10% höher, besonders bevorzugt 15% höher und insbesondere 20% höher liegt verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei einer Probenkörperdicke (Platte) von 1,3 mm.
  • Die erfindungsgemäß verwendbaren Formmassen weisen eine Lasertransparenz auf, welche mindestens 1% höher, bevorzugt 3% höher, besonders bevorzugt 5% höher und insbesondere 10% höher liegt verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei einer Probenkörperdicke (Platte) von 1,3 mm.
  • Die Bestimmung der Lasertransparenz bei einer Wellenlänge von 1064 nm wurde mittels einer thermoelektrischen Leistungsmessung durchgeführt. Die Messgeometrie stellte sich wie folgt dar:
    Von einem Laserstrahl (diodengepumpter Nd-YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm, FOBA DP50) mit einer Gesamtleistung von 2 Watt wurde mittels eines Strahlteilers (Typ SQ2 nichtpolarisierender Strahlteiler von Fa. Laseroptik GmbH) ein Referenzstrahl im Winkel 90° mit 1 Watt Leistung abgeteilt. Dieser traf auf den Referenzsensor. Der den Strahlteiler passierende Teil des ursprünglichen Strahls stellte den Messstrahl mit ebenfalls 1 Watt Leistung dar. Dieser wurde durch eine Modenblende (5.0) hinter dem Strahlteiler auf einen Fokus mit Durchmesser 0,18µm fokussiert. In einem Abstand von 80 mm unterhalb des Fokus war der Lasertransparenz(LT)-Messsensor positioniert. Die Testplatte wurde in einem Abstand von 2 mm oberhalb des LT-Messsensors positioniert. Die gesamte Messdauer betrug 30 s, wobei das Messergebnis in den letzten 5s ermittelt wurde. Die Signale von Referenz- und Messsensor wurden zeitgleich erfasst. Der Start der Messung erfolgte zeitgleich mit dem Einlegen der Probe.
    Die Transmission und damit die Lasertransparenz ergab sich aus folgender Formel: LT = (Signal(Messsensor) / Signal(Referenzsensor)) x 100%. Durch diese Messweise wurden Schwankungen der Laseranlage und subjektive Ablesefehler ausgeschlossen.
    Derartige lasertransparente Formkörper werden erfindungsgemäß zur Herstellung von Formkörpern mittels Laserdurchstrahlschweißverfahren verwendet.
  • Als laserabsorbierendes Formteil können generell Formkörper aus allen laserabsorbierenden Materialien eingesetzt werden. Dies können beispielsweise Verbundstoffe, Duroplaste oder bevorzugte Formkörper aus geeigneten thermoplastischen Formmassen sein. Geeignete thermoplastische Formmassen sind Formmassen, die eine ausreichende Laserabsorption im eingesetzten Wellenlängenbereich besitzen. Geeignete thermoplastische Formmassen können beispielweise bevorzugt Thermoplasten sein, die durch Zusatz von anorganischen Pigmenten wie beispielsweise Ruß und/oder durch Zusatz von organischen Pigmenten oder anderen Additiven laserabsorbierend sind. Geeignete organische Pigmente zur Erzielung von Laserabsorbtion sind beispielsweise bevorzugt IR-absorbierende organische Verbindungen, wie sie beispielsweise in DE 199 16 104 A1 beschrieben sind.
  • Gegenstand der Erfindung sind ferner Formkörper und/oder Formteilkombinationen, an die erfindungsgemäße Formteile mit dem Laserdurchstrahlschweißen verbunden wurden.
  • Erfindungsgemäße Formteile eignen sich hervorragend, um mit dem Laserdurchstrahlschweißverfahren an laserabsorbierende Formteile dauerhaft und stabil angebracht werden. Sie eignen sich daher insbesondere für Materialien für Deckel, Gehäuse, Anbauteile, Sensoren beispielsweise für Kfz-, Elektronik-, Telekommunikations-, Informationstechnologie-, Computer-, Haushalts-, Sport-, Medizin- oder Unterhaltungsanwendungen.
    • Beispiele
  • Es wurden folgende Komponenten verwendet:
    • Komponente A/1
      Polyamid 6 mit einer Viskositätszahl VZ von 150 ml/g, gemessen als 0,5 gew.-%ige Lösung in 96 gew.-%iger Schwefelsäure bei 25 °C nach ISO 307 (Es wurde Ultramid® B27 der BASF SE verwendet.)
    • Komponente A/2
      PA 66 mit VZ von 150 ml/g (Ultramid® A27 der BASF SE)
    Materialien:
    • B1
    trans-1,4-Cyclohexyldiisocyanat (CAS 7517-76-2)
    B2
    Hexamethylendiisocyanat (CAS 822-06-0)
    B3
    Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (CAS 5124-30-1)
    B4
    4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) (CAS 101-68-8)
    B5
    Toluol 2,4-diisocyanat (CAS 584-84-9)
    B6
    Cyclohexylisocyanat (CAS 3173-53-3)
    B7
    1,4-Phenylendiisocyanat (CAS 104-49-4)
    B8
    Phenylisocyanat (CAS 103-71-9)
    B9
    Isophorondiisocyanat (CAS 4098-71-9)
    Strukturformeln:
  • B1
    Figure imgb0013
    B2
    Figure imgb0014
    B3
    Figure imgb0015
    B4
    Figure imgb0016
    B5
    Figure imgb0017
    B6
    Figure imgb0018
    B7
    Figure imgb0019
    B8
    Figure imgb0020
    B9
    Figure imgb0021
    • Verarbeitung: Compounding - DSM:
  • Das Polyamidgranulat und die jeweiligen Isocyanate (1 Gew.%) wurden in eine Glasflasche eingewogen und anschließend in einem konischen Doppelschneckenextruder (DSM Xplore, 15cc) unter Stickstoff eincompoundiert. Das reine Polyamid wurde auf die gleiche Weise verarbeitet um die Referenzprobe zu erhalten. Es wurden folgende Parameter verwendet:
    • Verweilzeit: 3 min.
    • Gehäusetemperatur: 260°C
    • Schmelzetemperatur: 240°C -245°C
    • Drehzahl: 200 Upm
    Spritzguss - DSM:
  • Die Spritzgussverarbeitung der compoundierten Polymere wurde auf einer DSM-Micro-Injection Moulding Apparatur 10cc durchgeführt. Hierfür wurde der geschmolzene Compound unter Stickstoff direkt in den Zylinder der Spritzgussmaschine gefüllt. Die Schmelze wurde anschließend in eine polierte rechteckige Form mit den Maßen (30mm x 30mm x 1,27 mm) gespritzt. Es wurden folgende Parameter verwendet:
    • Mould: Plättchen poliert; 30mm x 30mm x 1,27 mm
    • Mouldtemperatur: 70°C
    • Zylindertemperatur: 260°C
    • Einspritzdruck: 10 - 12 bar
    • Messmethoden:
    Polymer Kristallisationstemperatur
  • Das Kristallisationsverhalten der Polymermischungen wird mittels dynamischer Differenzkaloriemetrie (DSC: Differential Scanning Calorimetrie) in an sich bekannter Weise bestimmt (ISO 11357-2:2013). Die Bestimmung erfolgt unter Stickstoff in offenen Aluminiumtiegeln bei einer Aufheizrate und Abkühlrate von 20 K/min. Nach dem ersten Aufheizen wird die Probe 5 min in der Schmelze gehalten um die thermische Vorgeschichte des Polymers zu löschen. Die DSC-Messung wird an ein- und derselben Probe zweckmäßigerweise ein- bis zweimal wiederholt, um eine definierte thermische Vorgeschichte des jeweiligen Polyamids sicherzustellen. Die Kristallisationstemperatur Tk wurden nach DIN EN ISO 11357-3 bestimmt. Die Kristallisationtemperatur Tk ist das exotherme Peakminimum der DSC Kurve beim ersten Abkühlen mit 20 K/min nach definierter thermischer Vorgeschichte.
    • Optical characterization (Haze, Clarity):
  • Haze, Clarity und Transmission wurden mit einem haze-gard plus Messinstrument (BYK-G, Gardner®, illumination CIE-E) bei Raumtemperatur gemessen. Die Messung erfolgte nach ASTM D1003. Die Haze und Clarity Werte wurden 24 bis 48 h nach dem Spritzguss gemessen. Tabelle 1:
    Zusammensetzung der Compounds
    Exp No A/1 (Gew%) A/2 (%) B1 (%) B2 (%) B3 (%) B4 (%) B5 (%) B6 (%) B7 (%) B8 (%) B9 (%)
    1V 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    2 99 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
    3 99 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
    4 99 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    5 99 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
    6 99 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
    7 99 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
    8 99 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
    9 99 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0
    10 99 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
    11 99 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
    12V 0 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    13 0 99 1 0 0 0 0 0 0 0 0
    Tabelle 2:
    Zusammensetzung Haze [%] Clarity [%]
    1V 99.8 63.6
    2 25.5 97.4
    3 72.7 59.5
    4 95.4 55.9
    5 97.5 30.3
    6 96.1 82.2
    7 80.1 41.8
    8 92.5 9.1
    9 86.7 88.2
    10 91.6 24.1
    11 97.2 28.7
    12V 99.6 5.5
    13 63.6 96.1

Claims (9)

  1. Verwendung von thermoplastischen Formmassen, enthaltend
    A) 30 bis 99 Gew.-% eines thermoplastischen Polyamids
    B) 0,01 bis 10 Gew.-% eines organischen Isocyanates oder Diisocyanates oder deren Mischungen
    C) 0 bis 60 Gew.-% weiterer Zusatzstoffe,
    wobei die Summe der Gewichtsprozente A) bis C) 100 % ergibt,
    zur Herstellung von Formkörpern jeglicher Art mit verbessertem Haze (gemessen nach ASTM D1003) und/oder verbesserter Clarity (gemessen nach ASTM D1003) und/oder erhöhter Lasertransparenz (gemessen bei einer Wellenlänge von 1064 nm mittels einer thermoelektrischen Leistungsmessung).
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Formmassen aus
    A) 30 bis 99 Gew.-%
    B) 0,01 bis 5 Gew.-%
    C) 0 bis 50 Gew.-%
    aufgebaut sind.
  3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 oder 2, enthaltend als organisches Isocyanat B) eine Verbindung der Formel R1-N=C=O, wobei der Rest R1 der Komponente B) für lineare C1-C14-Alkylreste, verzweigte C3 bis C12-Alkylreste, unsubstituierte oder substituierte C3 bis C14-Cycloalkylreste, unsubstituierte oder substituierte aromatische Reste mit 6 bis 20 C-Atomen steht.
  4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, enthaltend als organisches Diisocyanat B) eine Verbindung der Formel O=C=N-R2-N=C=O,
    wobei R2 für lineare oder verzweigte C1 bis C14-Alkylenreste, unsubstituierte oder substituierte Cycloalkylenreste mit 3 bis 17 C-Atomen, substituierte oder unsubstituierte aromatische Reste mit 6 bis 20 C-Atomen steht.
  5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4, in denen die Komponente B) aus trans-1,4-Cyclohexyldiisocyanat (CAS 7517-76-2)
    Hexamethylendiisocyanat (CAS 822-06-0)
    Dicyclohexylmethan-4,4'-diisocyanat (CAS 5124-30-1)
    4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) (CAS 101-68-8)
    Toluol 2,4-diisocyanat (CAS 584-84-9)
    Cyclohexylisocyanat (CAS 3173-53-3)
    1,4-Phenylendiisocyanat (CAS 104-49-4)
    Phenylisocyanat (CAS 103-71-9)
    Isophorondiisocyanat (CAS 4098-71-9),
    aufgebaut ist.
  6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei der Formkörper einen Haze-Wert aufweist, gemessen nach ASTM D1003, welcher mindestens 5% niedriger liegt verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei einer Probenkörperdicke (Platte) von 1.3 mm.
  7. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei der Formkörper einen Clarity-Wert aufweist, gemessen nach ASTM D1003, welcher mindestens 5% höher liegt verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei einer Probenkörperdicke (Platte) von 1.3 mm.
  8. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei der Formkörper eine Lasertransparenz aufweist, gemessen bei einer Wellenlänge von 1064 nm mittels einer thermoelektrischen Leistungsmessung, welche mindestens 1% höher liegt verglichen mit einer Referenzpolymerzusammensetzung ohne die Komponente B), gemessen bei einer Probenkörperdicke (Platte) von 1.3 mm.
  9. Verwendung von transparenten Formkörpern gemäß den Ansprüchen 1 bis 8, zur Herstellung von Formkörpern mittels Laserdurchstrahlschweißen.
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